Avvolgimento irregolare e superficie terminale non uniforme? Il sistema di controllo della tensione a circuito chiuso della macchina per il taglio adesivo su un solo lato ti aiuta a risolvere il problema in un secondo.

Nel processo di taglio del nastro adesivo monofacciale, l'avvolgimento irregolare e la superficie terminale non uniforme rappresentano uno dei problemi di qualità più critici. Ciò non solo compromette l'aspetto del prodotto, ma può anche causare difficoltà di svolgimento, scarti di materiale e persino reclami da parte dei clienti. Molte aziende cercano di migliorare la situazione regolando i parametri meccanici, sostituendo le bobine di riavvolgimento o introducendo interventi manuali, ma il problema si ripresenta spesso. In realtà, la causa principale risiede in un controllo della tensione instabile e una soluzione affidabile di controllo della tensione a circuito chiuso è fondamentale per risolvere questo problema persistente.

1. Perché l'avvolgimento è irregolare e la superficie terminale è irregolare?

Il nastro adesivo monofacciale presenta le caratteristiche di "elevata estensibilità, basso coefficiente di attrito e facile generazione di elettricità statica", e la fluttuazione della tensione durante il processo di taglio si rifletterà direttamente nella forma dell'avvolgimento:

• Troppa poca tensione→ slittamento e deviazione tra gli strati della pellicola, avvolgimento lasco, e la superficie finale è come un "dente di sega"

• Tensione eccessiva→ Il materiale è allungato e deformato, avvolto troppo forte, e compaiono anche estremità “appesantite” o sporgenti

• La tensione oscilla tra grande e piccola→ La posizione di ogni strato è sfalsata e infine si forma un offset della faccia terminale a "telescopio".

Il controllo convenzionale ad anello aperto (che si basa esclusivamente sul convertitore di frequenza per impostare la coppia fissa) non è in grado di gestire disturbi quali variazioni del diametro del rullo, accelerazioni e decelerazioni e spessore non uniforme del materiale, pertanto la qualità dell'avvolgimento risulta estremamente instabile.

2. Il principio fondamentale del controllo della tensione a circuito chiuso

Controllo della tensione a circuito chiuso, in parole semplici: misurazione in tempo reale → confronto con il valore target → regolazione automatica dell'attuatore. Uno schema tipico si compone di tre fasi principali:

1. Rilevamento della tensioneLa tensione effettiva del nastro di pellicola viene misurata continuamente da un sensore di tensione (a pressione o a rullo flottante), con una precisione che può raggiungere lo 0,5% FS. Il sensore è montato su una guida o su un rullo flottante prima dell'avvolgimento e rileva direttamente la forza esercitata sul materiale.

2. Calcolo del controllore:P LC o regolatore di tensione speciale confronta il valore misurato con il valore impostato e genera il segnale di controllo tramite l'algoritmo PID.

3. Eseguire la regolazione:Regolare la coppia del motore di avvolgimento (o la corrente di eccitazione del freno/frizione a particelle) in modo che la tensione effettiva corrisponda sempre al valore impostato.

Per le macchine per il taglio della gomma su un solo lato, lo schema più consigliato è la modalità di controllo della coppia: all'aumentare del diametro della bobina, il controllore riduce automaticamente la coppia del motore per mantenere costante la tensione e, allo stesso tempo, sovrappone la tensione conica, riducendo opportunamente la tensione nella fase successiva dell'avvolgimento per evitare un serraggio interno e un allentamento esterno o lo schiacciamento del tubo centrale.

3. Implementazione del piano: 3 punti chiave di configurazione

1. Selezionare un sensore di tensione ad alta reattività

Si raccomanda di utilizzare un sensore di tensione a estensimetro da installare sotto gli alloggiamenti su entrambi i lati dell'albero di avvolgimento. Si noti che il campo di misura del sensore dovrebbe essere compreso tra 1,2 e 1,5 volte la tensione massima di esercizio; un valore eccessivo ridurrebbe la sensibilità.

2. Adottare una struttura a doppio circuito chiuso "velocità + coppia".

Nelle applicazioni pratiche, la modalità a coppia pura non è ideale nelle fasi di avviamento e arresto a bassa velocità. Si raccomanda di posizionare l'anello della velocità all'esterno e l'anello della coppia all'interno: la velocità viene fornita dal computer di bordo e la coppia viene corretta dinamicamente dal regolatore di tensione. Ciò non solo garantisce la stabilità della tensione durante l'accelerazione e la decelerazione, ma evita anche gli effetti negativi dell'avviamento.

3. Aggiungere rilevamento e compensazione ausiliari

• Calcolo del diametro della bobinaCalcolo in tempo reale del diametro della bobina tramite sensori a ultrasuoni o rapporti di velocità lineare per l'impostazione della curva di tensione conica.

• Ammortizzazione a pendoloAggiungere un rullo pendolo a basso attrito dopo il sensore di tensione per assorbire le piccole fluttuazioni di tensione e ridurre le frequenti regolazioni del PID.

4. Effetto di trasformazione: dal "fare affidamento sull'esperienza" al "fare affidamento sui dati"

Un'azienda produttrice di nastri adesivi ha effettuato la suddetta trasformazione di una vecchia macchina per il taglio della gomma su un solo lato (installando due sensori di tensione, un regolatore di tensione a circuito chiuso e sostituendo l'albero di avvolgimento del servomotore), e i dati di prova dopo la trasformazione sono i seguenti:

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Ancora più importante, la soluzione consente di impostare le curve di tensione direttamente sul touch screen (ad esempio, forza iniziale → funzionamento a tensione costante → riduzione conica finale), di memorizzare ricette per nastri di diverse dimensioni e di ridurre il tempo di cambio ordine da 20 minuti a 3 minuti.

5. Suggerimenti per l'implementazione: Anche con un budget limitato si possono ottenere buoni risultati nei circuiti chiusi.

Se l'attrezzatura è vecchia e il budget è limitato, si consiglia la configurazione con frizione a polvere magnetica e regolatore di tensione (costo circa 3000-6000 yuan), che consente comunque di ottenere un circuito chiuso di base. Se si punta ad alta velocità e alta precisione (≥200 m/min), è consigliabile utilizzare un servomotore, un azionamento a circuito chiuso e un sensore di tensione, con un costo totale di circa 15-30.000 yuan, ma la qualità dell'avvolgimento può raggiungere il livello delle macchine di rivestimento di fascia alta.

Epilogo

"Avvolgimento irregolare e superficie terminale non uniforme" non è un ostacolo insormontabile per le macchine da taglio della gomma a singolo lato, ma un retaggio dell'era del controllo a circuito aperto. Dopo l'introduzione del sistema di controllo della tensione a circuito chiuso, si scopre che il processo che originariamente richiedeva all'operatore di effettuare ripetute regolazioni "a occhio" è diventato un processo automatizzato e stabile. Non solo il tasso di scarto si riduce drasticamente, ma la velocità operativa della macchina può anche aumentare del 20-30%: questa è la diretta incarnazione di "qualità, efficienza e riduzione dei costi" perseguite dalla produzione snella.

Se la vostra linea di produzione presenta problemi di qualità nell'avvolgimento, iniziate con l'installazione di un sensore di tensione. L'investimento in un sistema a circuito chiuso si ripaga spesso entro tre mesi grazie alla riduzione degli sprechi di materiale.